Bazı yerli ve yabancı ekmeklik buğday genotiplerinin genetik yapısının moleküler belirteçler ile belirlenmesi

Abstract

Buğday, Türkiye'de ve dünyada toplam tarım alanları içerisinde oldukça yüksek bir paya sahip olması ve en temel besin maddelerinin hammaddesini oluşturması nedeniyle, hem geçmişte hem de günümüzde oldukça önem arz etmekte olan stratejik bir bitkidir. Dünyadaki ekilebilir tarım arazilerinin kısıtlı olmasından dolayı, zamanla artacağı öngörülen nüfusun besin ihtiyacını karşılamak ancak birim alandaki verim artışıyla mümkün olacaktır. Verimi artırmanın en iyi yolu ise yeni çeşitlerin ıslah edilmesidir. Islahçılar son yıllarda klasik bitki ıslahında karşılaşılan sorunları aşmak amacıyla genetik karakterizasyon çalışmalarına yönelmişlerdir. Bu tez çalışmasında yerli ve yabancı 96 buğday genotipinde 8 SSR lokusu (Xgwm136, Xgwm160, Xgwm161, Xgwm295, Xgwm312, Barc53, Barc84 ve Barc319) ve 4 ISSR lokusu (UBC811, UBC823, UBC835 ve UBC844) kullanılarak genetik karakterizasyon yapılmıştır. Çalışmada kullanılan SSR lokuslarının 5 tanesi (Barc53, Barc84, Barc319, Xgwm136 ve Xgwm295) monomorfik, 3 tanesi (Xgwm160, Xgwm161 ve Xgwm312) ise polimorfik olarak belirlenmiştir (%37,5). Analizi yapılan buğday genotiplerine ait 8 SSR lokusu için toplam 18 allel tespit edilmiştir. Çalışmada yapılan ISSR analizinde 40 bant belirlenmiş ve 33 bant polimorfik (%82,5) olarak saptanmıştır. Ortalama Shannon Sabiti ISSR=0,112 ve IISSR=0,346 olarak hesaplanmıştır. Ortalama heterozigotluk değeri ise SSR ve ISSR için sırasıyla 0,153 ve 0,246 olarak hesaplanmıştır. Bütün belirteçler bir arada değerlendirildiğinde ortalama polimorfik bilgi içeriği PIC=0,269 olarak hesaplanmıştır. Genetik benzerlik değerleri kullanılarak UPGMA kümelendirme yöntemi ile dendrogram oluşturulmuş ve çalışılan buğday çeşitlerinin 2 ana kümeye ayrıldığı gözlenmiştir. Bu tez çalışması sonucunda elde edilen bilgiler buğdayda genetik çeşitlilik, genetik yapı, ıslah ve çeşit geliştirme üzerine olan diğer çalışmalara, bazı buğday çeşitlerinin ıslah çalışmaları için seleksiyonunun kolaylaştırılması ve ıslah çalışmalarının temelini oluşturması açısından önemli katkılar sağlayacaktır. Çalışma sonucunda genetik olarak birbirine uzak olarak belirlenen genotipler arasında yapılacak melezlemeler ile varyasyon miktarı ve buğday ıslah çalışmasının başarı şansı artırılabilir.

Wheat is a strategic crop due to having a high ratio in the total agricultural area both in Turkey and the world, and also being raw material for the most basic nutrients. Therefore, it constitutes a considerable important place in both past and present. Due to the limited number of arable land in the world, it will be possible to meet the nutritional needs of the population which is predicted to increase in time only with the increase in the yield per unit area. The best way to increase yield is the breeding of new plant varieties. In recent years, breeders have turned to genetic characterization studies in order to overcome the problems encountered in classical plant breeding. In this thesis, the genetic characterization of 96 wheat genotypes was performed by 8 SSR loci (Xgwm136, Xgwm160, Xgwm161, Xgwm295, Xgwm312, Barc53, Barc84, and Barc319) and 4 ISSR loci (UBC811, UBC823, UBC835, and UBC844). Five SSR loci (Barc53, Barc84, Barc319, Xgwm136, and Xgwm295) were monomorphic and three (Xgwm160, Xgwm161, and Xgwm312) were polymorphic (37.5%). A total of 18 alleles were identified for 8 SSR loci. In the study, 40 bands were determined in ISSR analysis and 33 bands were found to be polymorphic (82.5%). The mean Shannon Index was calculated as ISSR=0.112 and IISSR=0.346. The mean heterozygosity value for SSR and ISSR was calculated as 0.153 and 0.246, respectively. When all markers were evaluated together, the mean polymorphic information content was calculated as PIC=0.269. Dendrogram was formed by UPGMA clustering method with genetic similarity values and it was observed that wheat varieties were divided into two main clusters. The information obtained as a result of this thesis will contribute to other studies on genetic diversity, genetic structure, breeding and cultivation development in wheat in order to facilitate the selection of some wheat varieties for breeding studies and to form the basis of breeding studies. Genetically distant genotypes determined from this study can be used to increase the amount of variation and the success of the wheat breeding study.